c#經典算法之冒泡排序(Bubble Sort)

轉載於：https://www.cnblogs.com/shen-hua/p/5422676.html

 

原理：比較兩個相鄰的元素，將值大的元素交換至右端。

思路：依次比較相鄰的兩個數，將小數放在前面，大數放在后面。即在第一趟：首先比較第1個和第2個數，將小數放前，大數放后。然后比較第2個數和第3個數，將小數放前，大數放后，如此繼續，直至比較最后兩個數，將小數放前，大數放后。重復第一趟步驟，直至全部排序完成。

舉例說明：要排序數組：int[] arr={6,3,8,2,9,1};   

第一趟排序：

　　　　第一次排序：6和3比較，6大於3，交換位置：  3  6  8  2  9  1

　　　　第二次排序：6和8比較，6小於8，不交換位置：3  6  8  2  9  1

　　　　第三次排序：8和2比較，8大於2，交換位置：  3  6  2  8  9  1

　　　　第四次排序：8和9比較，8小於9，不交換位置：3  6  2  8  9  1

　　　　第五次排序：9和1比較：9大於1，交換位置：  3  6  2  8  1  9

　　　　第一趟總共進行了5次比較， 排序結果：      3  6  2  8  1  9

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第二趟排序：

　　　　第一次排序：3和6比較，3小於6，不交換位置：3  6  2  8  1  9

　　　　第二次排序：6和2比較，6大於2，交換位置：  3  2  6  8  1  9

　　　　第三次排序：6和8比較，6大於8，不交換位置：3  2  6  8  1  9

　　　　第四次排序：8和1比較，8大於1，交換位置：  3  2  6  1  8  9

　　　　第二趟總共進行了4次比較， 排序結果：      3  2  6  1  8  9

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第三趟排序：

　　　　第一次排序：3和2比較，3大於2，交換位置：  2  3  6  1  8  9

　　　　第二次排序：3和6比較，3小於6，不交換位置：2  3  6  1  8  9

　　　　第三次排序：6和1比較，6大於1，交換位置：  2  3  1  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了3次比較， 排序結果：         2  3  1  6  8  9

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第四趟排序：

　　　　第一次排序：2和3比較，2小於3，不交換位置：2  3  1  6  8  9

　　　　第二次排序：3和1比較，3大於1，交換位置：  2  1  3  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了2次比較， 排序結果：        2  1  3  6  8  9

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第五趟排序：

　　　　第一次排序：2和1比較，2大於1，交換位置：  1  2  3  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了1次比較， 排序結果：  1  2  3  6  8  9

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最終結果：1  2  3  6  8  9

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由此可見：N個數字要排序完成，總共進行N-1趟排序，每i趟的排序次數為(N-i)次，所以可以用雙重循環語句，外層控制循環多少趟，內層控制每一趟的循環次數，即

for(int i=1;i<arr.length;i++){

    for(int j=1;j<arr.length-i;j++){

    //交換位置

}    

冒泡排序的優點：每進行一趟排序，就會少比較一次，因為每進行一趟排序都會找出一個較大值。如上例：第一趟比較之后，排在最后的一個數一定是最大的一個數，第二趟排序的時候，只需要比較除了最后一個數以外的其他的數，同樣也能找出一個最大的數排在參與第二趟比較的數后面，第三趟比較的時候，只需要比較除了最后兩個數以外的其他的數，以此類推……也就是說，沒進行一趟比較，每一趟少比較一次，一定程度上減少了算法的量。

用時間復雜度來說：

　　1.如果我們的數據正序，只需要走一趟即可完成排序。所需的比較次數C和記錄移動次數M均達到最小值，即：C_min=n-1;M_min=0;所以，冒泡排序最好的時間復雜度為O_(n)。

2.如果很不幸我們的數據是反序的，則需要進行n-1趟排序。每趟排序要進行n-i次比較(1≤i≤n-1)，且每次比較都必須移動記錄三次來達到交換記錄位置。在這種情況下，比較和移動次數均達到最大值：冒泡排序的最壞時間復雜度為：O_(n²) 。

綜上所述：冒泡排序總的平均時間復雜度為：O_(n²) 。

代碼實現：

 public class Program
    {
        static void Main(String[] args)
        {
            int[] arr = new[] {2, 4, 1, 68, 43, 21};
            int temp = 0;
            for (int i = 0; i < arr.Length - 1; i++)  //外層循環控制排序趟數
            {
                for (int j = 0; j < arr.Length - 1 - i; j++)  //內層循環控制每一趟排序多少次
                {
                    if (arr[j] > arr[j + 1])
                    {
                        temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + 1];
                        arr[j + 1] = temp;
                    }
                }
            }
            foreach (var ar in arr)
            {
                Console.WriteLine(ar + " ");
            }
            Console.ReadLine();
       
        }
    }

執行結果：

對了，網上有幾篇文章把選擇排序的代碼當作冒泡排序貼出來了。注意一下，我第一次也被帶到溝里去了！